Земля подо дьдом
600-700 млн лет назад ледники оставили свои следы в некоторых регионах современной Австралии и Намибии - там, где сегодня тропический климат. Может быть, в ту эпоху вся Земля была покрыта льдом?
Действительно, по предположениям исследователей, мир тех времен представлял собой удивительное зрелище. Сейчас километровый ледяной панцирь покрывает Антарктиду и Гренландию, а в ту эпоху ледники держали в ледяном плену все материки планеты вплоть до тропиков. Земля вращалась вокруг Солнца гигантским ледяным шаром. Если сегодня полярные моря покрыты льдом толщиной в несколько метров, то тогда все моря были скованы километровыми толщами льда, под которым задыхалось все живое. Затем под воздействием мощного парникового эффекта ледяные массы растаяли в течение каких-то 1000000 лет, и на Земле установился жаркий и влажный климат, какого на ней не было ни до того, ни после.
Это похоже на научно-фантастический роман. Тем не менее многие факты свидетельствуют о том, что 600-700 млн лет назад климат- Земли колебался, подобно качелям, между состояниями ледяного шара и гигантской сауны. Так, Линда Соул и Никлз Кристи-Блик из Геологической обсерватории Ламон-Доэрти в Палисейдсе, штат Нью-Йорк, обнаружили, что ледники оставили глубокие борозды на скалах в части Австралии, которая тогда располагалась в тропиках. Сверху над этими пластами залегают мощные карбонатные отложения, иногда толщиной в сотни метров. Они свидетельствуют о резком потеплении климата, наступившем после ледникового периода.
Тогда, по-видимому, на всем земном шаре происходили процессы, как в гигантском чайнике. Холодная вода океанов была насыщена углекислотой. При нагревании воды углекислота стала выделяться и отлагаться в виде известковой накипи. Подобное бывает и в трубах с горячей водой, которые часто покрываются известковыми отложениями. Когда эти процессы происходят в природе, то образуются такие породы, как доломит или известняк.
События той эпохи исследовали геолог Пол Хофман, геохимики Дэниел Шраг и Гален Халверсон из Гарвардского университета (США), а также геохимик Длен Кауфман из университета Мэриленда. Около 750 млн лет назад сочетание трех важных факторов пред определило развитие глобального оледенения. Но мнению астрофизиков, Солнце тогда светило слабее, чем сегодня. Геофизики отмечают второй фактор: в те времена основная часть суши находилась в тропических широтах. Соответственно, площадь океанов в тропиках была невелика, тепла они накапливали немного, и в них не было мощных течений, подобных современному Гольфстриму, которые переносили бы тепло в высокие широты и противодействовали оледенению. Немаловажен и третий фактор: незадолго до похолодания, первые водные растения начали осваиват ь сушу и стали интенсивно извлекать из воздуха углекислый газ. Уменьшение содержания углекисло то газа в атмосфере привело к ослаблению парникового эффекта и понижению глобальной температуры.
В те давние времена полярные ночи были такими же продолжительными, как и сейчас. Зимой воздух сильно охлаждался, что приводило к образованию мощного ледяного покрова в полярных океанах. Летнего тепла было недостаточно, чтобы растопить лед, который отражал большую часть солнечного излучения обратно в космос. Не было течений, переносящих тепло из тропических районов в полярные. Также постепенно понижалась средняя температура атмосферы из-за ослабления парникового эффекта. Так год за годом лед завоевывал все новые пространства и в конце концов добрался до тропиков. Все завершилось тем, что Земля застыла под толстым панцирем из льда и снега, а средняя температура упала до -50 °С.
Лишь немногие организмы смогли выжить в таких суровых условиях. Правда, в тропиках толщина льда в океанах была всего 50-100 м. Возможно, там иногда летом образовывались промоины и в открытой воде развивались зеленые, красные и бурые водоросли. В остальном все живое исчезло - об этом ясно свидетельствует концентрация различных изотопов углерода в породах того периода.
В отсутствие растений кислород, растворенный в воде подо льдом, быстро израсходовался. Железо, выделявшееся из горячих источников на морском дне, больше не подвергалось немедленному окислению и свободно разносилось но океанам. Когда, же растаял ледяной покров, это железо соединилось с атмосферным кислородом с образованием окислов железа, и на морском дне сформировались их отложения. Геологам известны такие спои в калифорнийской Долине Смерти, пустынях Австралии и Намибии. Гипотеза глобального оледенения и последующего потепления убедительно объясняет их возникновение.
Повороту от оледенения к потеплению способствовала активизация вулканической деятельности на Земле.
В некоторых местах вулканы смогли пробиться сквозь ледниковый покров: жар земных глубин расплавил лед. При извержениях огненные горы выбрасывали в атмосферу из недр большое качество углекислого газа. Сегодня этот газ быстро забирают из воздуха растения. Тогда же на земной поверхности больше не осталось ничего живого, и за миллионы лет концентрация углекислого газа в атмосфере возросла до величин, в 350 раз превышающих современные. Этого было достаточно для создания парникового эффекта даже при тогдашней слабой интенсивности солнечного излучения. В результате ледяной покров стал таять, в первую очередь в тропиках. Открытая вода стала лучше поглощать солнечные лучи, ее температура повысилась. Таяние ледяного панциря продолжалось, и в течение 100 лет весь лед исчез. При высоких концентрациях углекислого газа атмосфера продолжала нагреваться, и средняя температура в итоге достигла +50 °С. От такой жары вода океанов интенсивно испарялась, и небо повсюду окутали густые облака. Вместе с пролившимися из них сильными дождями углекислота поступала в теплую воду океанов, где формировала мощные карбонатные отложения, которые геологи находят над следами оледенения.
Через какое-то время цикл повторился: снова началось оледенение. Вот так на Земле несколько раз чередовались периоды глобального оледенения и глобального потепления. Лишь когда 580 млн лет назад некоторые материки сместились к полюсам, климатические «качели» ушли в прошлое, закончилось время полного оледенения, и на Земле стала активно развиваться биологическая жизнь.
Когда Земля была покрыта толстым ледяным щитом, возможно, в глубинах океанов существовали оазисы жизни с микроорганизмами. Там жили бактерии, питавшиеся сероводородом и другими соединениями, выделявшимися из гидротермальных источников. Густые ковры этих серных бактерий служили пищей для других живых существ.
Уцелевшие виды конкурировали между собой, использовали различные способы выживания, но покинуть свое убежище не могли. После того как 600 млн лет назад лед отступил, они оставили свои глубоководные местообитания и распространились по океанам и затем по суше. Различные глубоководные виды создали основу для эволюции новых групп животных и растений, которые в наши дни составляют биосферу Земли.
Действительно, по предположениям исследователей, мир тех времен представлял собой удивительное зрелище. Сейчас километровый ледяной панцирь покрывает Антарктиду и Гренландию, а в ту эпоху ледники держали в ледяном плену все материки планеты вплоть до тропиков. Земля вращалась вокруг Солнца гигантским ледяным шаром. Если сегодня полярные моря покрыты льдом толщиной в несколько метров, то тогда все моря были скованы километровыми толщами льда, под которым задыхалось все живое. Затем под воздействием мощного парникового эффекта ледяные массы растаяли в течение каких-то 1000000 лет, и на Земле установился жаркий и влажный климат, какого на ней не было ни до того, ни после.
Это похоже на научно-фантастический роман. Тем не менее многие факты свидетельствуют о том, что 600-700 млн лет назад климат- Земли колебался, подобно качелям, между состояниями ледяного шара и гигантской сауны. Так, Линда Соул и Никлз Кристи-Блик из Геологической обсерватории Ламон-Доэрти в Палисейдсе, штат Нью-Йорк, обнаружили, что ледники оставили глубокие борозды на скалах в части Австралии, которая тогда располагалась в тропиках. Сверху над этими пластами залегают мощные карбонатные отложения, иногда толщиной в сотни метров. Они свидетельствуют о резком потеплении климата, наступившем после ледникового периода.
Тогда, по-видимому, на всем земном шаре происходили процессы, как в гигантском чайнике. Холодная вода океанов была насыщена углекислотой. При нагревании воды углекислота стала выделяться и отлагаться в виде известковой накипи. Подобное бывает и в трубах с горячей водой, которые часто покрываются известковыми отложениями. Когда эти процессы происходят в природе, то образуются такие породы, как доломит или известняк.
События той эпохи исследовали геолог Пол Хофман, геохимики Дэниел Шраг и Гален Халверсон из Гарвардского университета (США), а также геохимик Длен Кауфман из университета Мэриленда. Около 750 млн лет назад сочетание трех важных факторов пред определило развитие глобального оледенения. Но мнению астрофизиков, Солнце тогда светило слабее, чем сегодня. Геофизики отмечают второй фактор: в те времена основная часть суши находилась в тропических широтах. Соответственно, площадь океанов в тропиках была невелика, тепла они накапливали немного, и в них не было мощных течений, подобных современному Гольфстриму, которые переносили бы тепло в высокие широты и противодействовали оледенению. Немаловажен и третий фактор: незадолго до похолодания, первые водные растения начали осваиват ь сушу и стали интенсивно извлекать из воздуха углекислый газ. Уменьшение содержания углекисло то газа в атмосфере привело к ослаблению парникового эффекта и понижению глобальной температуры.
В те давние времена полярные ночи были такими же продолжительными, как и сейчас. Зимой воздух сильно охлаждался, что приводило к образованию мощного ледяного покрова в полярных океанах. Летнего тепла было недостаточно, чтобы растопить лед, который отражал большую часть солнечного излучения обратно в космос. Не было течений, переносящих тепло из тропических районов в полярные. Также постепенно понижалась средняя температура атмосферы из-за ослабления парникового эффекта. Так год за годом лед завоевывал все новые пространства и в конце концов добрался до тропиков. Все завершилось тем, что Земля застыла под толстым панцирем из льда и снега, а средняя температура упала до -50 °С.
Лишь немногие организмы смогли выжить в таких суровых условиях. Правда, в тропиках толщина льда в океанах была всего 50-100 м. Возможно, там иногда летом образовывались промоины и в открытой воде развивались зеленые, красные и бурые водоросли. В остальном все живое исчезло - об этом ясно свидетельствует концентрация различных изотопов углерода в породах того периода.
В отсутствие растений кислород, растворенный в воде подо льдом, быстро израсходовался. Железо, выделявшееся из горячих источников на морском дне, больше не подвергалось немедленному окислению и свободно разносилось но океанам. Когда, же растаял ледяной покров, это железо соединилось с атмосферным кислородом с образованием окислов железа, и на морском дне сформировались их отложения. Геологам известны такие спои в калифорнийской Долине Смерти, пустынях Австралии и Намибии. Гипотеза глобального оледенения и последующего потепления убедительно объясняет их возникновение.
Повороту от оледенения к потеплению способствовала активизация вулканической деятельности на Земле.
В некоторых местах вулканы смогли пробиться сквозь ледниковый покров: жар земных глубин расплавил лед. При извержениях огненные горы выбрасывали в атмосферу из недр большое качество углекислого газа. Сегодня этот газ быстро забирают из воздуха растения. Тогда же на земной поверхности больше не осталось ничего живого, и за миллионы лет концентрация углекислого газа в атмосфере возросла до величин, в 350 раз превышающих современные. Этого было достаточно для создания парникового эффекта даже при тогдашней слабой интенсивности солнечного излучения. В результате ледяной покров стал таять, в первую очередь в тропиках. Открытая вода стала лучше поглощать солнечные лучи, ее температура повысилась. Таяние ледяного панциря продолжалось, и в течение 100 лет весь лед исчез. При высоких концентрациях углекислого газа атмосфера продолжала нагреваться, и средняя температура в итоге достигла +50 °С. От такой жары вода океанов интенсивно испарялась, и небо повсюду окутали густые облака. Вместе с пролившимися из них сильными дождями углекислота поступала в теплую воду океанов, где формировала мощные карбонатные отложения, которые геологи находят над следами оледенения.
Через какое-то время цикл повторился: снова началось оледенение. Вот так на Земле несколько раз чередовались периоды глобального оледенения и глобального потепления. Лишь когда 580 млн лет назад некоторые материки сместились к полюсам, климатические «качели» ушли в прошлое, закончилось время полного оледенения, и на Земле стала активно развиваться биологическая жизнь.
Когда Земля была покрыта толстым ледяным щитом, возможно, в глубинах океанов существовали оазисы жизни с микроорганизмами. Там жили бактерии, питавшиеся сероводородом и другими соединениями, выделявшимися из гидротермальных источников. Густые ковры этих серных бактерий служили пищей для других живых существ.
Уцелевшие виды конкурировали между собой, использовали различные способы выживания, но покинуть свое убежище не могли. После того как 600 млн лет назад лед отступил, они оставили свои глубоководные местообитания и распространились по океанам и затем по суше. Различные глубоководные виды создали основу для эволюции новых групп животных и растений, которые в наши дни составляют биосферу Земли.